Seguro que muchas veces has llenado tus conversaciones con la previsión del tiempo, con el tiempo que hace en un sitio concreto o el que va a hacer. O, quizá, los más pequeños de la casa te hayan preguntado por qué hay personas que predicen el tiempo o cómo podemos saber si va a llover o no. La ciencia que estudia esto es la meteorología.
Es importante no debemos confundir tiempo con clima, ni meteorología con climatología. Simplificando, podríamos decir que la meteorología es la ciencia que estudia el comportamiento de la atmósfera en un lugar determinado y en un período de tiempo que alcanza hasta no más de una semana.
Por su parte, el clima se refiere a las condiciones atmosféricas generales que se van repitiendo de manera cíclica en un lugar, y es estudiado por la climatología. Se trata de una descripción estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de los distintos elementos o componentes del clima durante periodos que pueden ir desde meses hasta millares o incluso millones de años. El clima se determina por un conjunto de estadísticos atmosféricos a largo plazo.
El tiempo es el estado de la atmósfera en un determinado instante y lugar, cambia continuamente. Muchos por la mañana miran por la ventana o entran en alguna web para ver la previsión atmosférica y decidir qué ropa ponerse, si hacen una colada o si deben o no coger paraguas para salir de casa.
Clima y Tiempo Atmosférico | Aula chachi - Vídeos educativos para niños
Elementos del Clima
Como ya has visto, el tiempo está formado por diferentes elementos. El clima (situación permanente) o el tiempo (situación temporal) se describen usando unas variables llamadas elementos del clima: la temperatura, las precipitaciones, la humedad, la insolación y los vientos.
- La radiación solar: Es la energía procedente del Sol que llega a la Tierra de manera constante y produce efectos en el calentamiento de la misma, la evaporación del agua o los vientos. En cada lugar es diferente en función de su latitud y del momento del año y del día puesto que ellos condicionan la inclinación y la distancia desde la que llegan los rayos del sol a ese lugar y, por tanto, afectan a su intensidad. La radiación es necesaria para la vida y la capa de ozono nos protege de su exceso.
- La temperatura: Es el grado de calor del aire y depende, como es lógico, de la radiación solar. Es decir, los rayos del sol llegan a la Tierra y calientan una determinada zona al entrar en contacto con la superficie. Así la temperatura está en función de la cantidad e intensidad de los rayos en un momento concreto, así como del calor que ya contenga la superficie cuando entran estos. La temperatura se mide en grados mediante el termómetro en grados centígrados.
- La humedad del aire: Es la cantidad de vapor de agua que contiene el aire y que llega desde los océanos, mares, ríos, lagos e incluso desde los seres vivos. La humedad relativa es la relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire y la máxima cantidad de vapor de agua posible sin alcanzar la saturación a una determinada temperatura. Si es alta forma nubes en altura, o niebla a nivel del suelo.
- La precipitación: Es la caída de agua a la superficie procedente de la evaporación y condensación. La radiación solar calienta el agua de la Tierra y evapora parte de ella, que sube al atmósfera. Pero allí se enfría (se condensa) y forma pequeñas gotas en suspensión que se acumulan dando lugar a las nubes. Cuando estas tienen una elevada cantidad de agua se produce la precipitación que puede ser en forma de lluvia, niebla, nieve, rocío o granizo. Esta se mide con el pluviómetro y se expresa en milímetros. Las precipitaciones suponen la fuente de agua de una zona y el sustento de la humedad ambiental. Se mide en litros por metro cuadrado (l/m2), o en su medida equivalente milímetros de altura del agua caída en un cubo de base de un metro cuadrado (mm).
- Presión atmosférica: Es el peso del aire sobre la superficie terrestre. Se mide en milibares (mb) o hectopascales (hPa) mediante el barómetro. La presión atmosférica está en funcion de la altitud, de la temperatura del aire en la superficie y de las corrientes de viento que circulan a gran altitud llamadas corrientes jet. Es la fuerza por unidad de superficie que ejerce la atmósfera en un punto específico como consecuencia de la acción de la fuerza de la gravedad sobre la columna de aire situada por encima de este punto. También existen diferencias en los valores de presión a un mismo nivel (misma altitud), que vienen determinadas por las variaciones en la temperatura y densidad de las masas de aire. El instrumento con el que se mide es el barómetros. Normalmente se toma como referencia la presión atmosférica que existe a nivel del mar.
- El viento: Es el movimiento de una masa de aire que se origina por los cambios de presión y que va desde zonas anticiclónicas hasta zonas de borrasca. La velocidad viento se mide con en anemómetro y se expresa en km/h, pero su dirección se determina con la veleta en grados. Aire que se desplaza desde las zonas de alta presión a las de baja con el fin de nivelar la situación. La dirección del viento se indica con la veleta y su velocidad se mide con el anemómetro en kilómetros hora km/h o en metros por segundo m/s.
Factores del Clima
Los factores climáticos son aquellos agentes que determinan el comportamiento de los elementos del clima (temperatura, presión atmosférica, viento, humedad y precipitación).
- La latitud: Determina la inclinación con la que incide la radiación solar y la diferencia en la duración del día y la noche. Las variaciones en la insolación recibida se deben a los movimientos de rotación (variaciones diarias) y traslación (variaciones estacionales) terrestres. Hay tres zonas climáticas: la zona fría, la templada y la cálida.
- Una zona cálida a ambos lados del ecuador, entre los trópicos de Cáncer y Capricornio (entre 30°N y 30°S). La franja tropical tiene temperaturas suaves durante todo el año y con poca variación a lo largo del año.
- Dos zonas frías en torno a los polos norte y sur (entre 60° y 90°).
- Las zonas templadas presentan temperaturas cálidas en verano y frías en invierno, con periodos suaves y variables entre ambos (primavera y otoño).
- La altitud: Es la distancia vertical existente entre un punto de la superficie terrestre o de la atmósfera y el nivel medio del mar. Influye directamente en la temperatura y en la presión atmosférica. Al aumentar la altitud la temperatura disminuye, de forma aproximada, un grado cada 154 metros. Esto es debido a la menor presión atmosférica a medida que ascendemos. En las zonas más altas encontramos el clima de alta montaña. No obstante, en condiciones de gran estabilidad atmosférica, la temperatura puede aumentar con la altitud en las capas más bajas.
- El relieve: Por un lado, las cadenas montañosas actúan como barreras naturales al movimiento del aire. Las zonas expuestas a la incidencia directa de los vientos dominantes (barlovento) presentan un carácter más húmedo, al forzar el ascenso de las masas de aire. Cuando los vientos soplan del mar cargados de humedad y “chocan” contra una cordillera se ven obligados a ascender, enfriándose, y el vapor de agua que contienen se condensa formando nubes y dejando precipitaciones en las laderas a barlovento. A sotavento, el aire llega con menos humedad, al descender aumenta su presión y por tanto su temperatura y las nubes desaparecen, dando un clima más seco.
Por otro lado, la disposición de las cordilleras con respecto a la incidencia del Sol determina dos tipos de vertientes o laderas montañosas: solana y umbría. En el hemisferio norte, las solanas son las laderas orientadas hacia el sur, mientras que las umbrías son las orientadas al norte. - La distancia al mar: Esto provoca que las temperaturas sean menos extremas en las zonas costeras que en las zonas interiores. Los veranos son más calurosos y los inviernos más fríos en el interior que en la costa.
- Vientos planetarios: Está determinada por los vientos planetarios, que son los vientos predominantes en la Tierra a gran escala. Estos vientos provocan convergencias y divergencias en superficie, favoreciendo los ascensos (en el primer caso) y los descensos (en el segundo caso) de las masas de aire. Las zonas donde predominan las grandes borrascas son la Zona de Convergencia Intertropical (cerca del ecuador) y la zona de las bajas subpolares (en torno a 60° de latitud). Los vientos del oeste son un factor climático fundamental de las latitudes medias. En Europa son los responsables de las abundantes lluvias en toda la fachada atlántica.
- Corrientes marinas: Son masas de agua que se desplazan a lo largo de los océanos y recorren grandes distancias. Pueden ser frías o cálidas, y modifican el clima de las zonas costeras y áreas próximas. Una de las más importantes es la corriente del Golfo, que traslada agua templada desde el Golfo de México hacia las costas de Europa y, finalmente, el Ártico.
Clasificación de los Climas
Para tener una aproximación más real de los climas de la Tierra hay que considerar de forma conjunta tanto la precipitación como la temperatura (además de otros factores como la vegetación). Esto es lo que hizo Wladimir Köppen en 1884, con una nueva clasificación climática, conocida como la Clasificación climática de Köppen, y siendo la más utilizada desde entonces.
Clasificación climática de Köppen:
- Climas tropicales (A): Se tienen en las zonas con temperaturas medias superiores a los 18°C durante todos los meses, y con precipitaciones abundantes, superiores a la evaporación. Son los climas del área intertropical.
- Clima ecuatorial (Af): Cálido y lluvioso todo el año, sin estaciones.
- Clima monzónico (Am).
- Clima de sabana (Aw): Caracterizado por poseer dos estaciones bien marcadas: una húmeda monzónica y una seca. Las precipitaciones son inferiores a la evapotranspiración potencial anual.
- Climas secos (B): Son los climas de las estepas y los desiertos. La segunda letra indica el grado de aridez y la tercera, el régimen de temperaturas.
- Clima estepario (Bs): Las precipitaciones son escasas pero superiores al clima desértico.
- Clima desértico (Bw): Se tienen las menores precipitaciones del planeta, de forma que la vegetación es prácticamente inexistente.
- Climas templados (C): Son climas intermedios entre los climas tropicales y los polares. La segunda letra (s -verano seco-, w -invierno seco-, o f -húmedo-) viene determinada por el comportamiento de las precipitaciones, mientras que la tercera (a -subtropical-, b -templado-, c -frío-) hace referencia a las temperaturas veraniegas.
- Clima mediterráneo (Cs): Veranos secos, con la mayor parte de las precipitaciones en otoño y/o primavera. Si se tienen veranos muy calurosos (> 22°C de media en el mes más cálido) hablamos de clima mediterráneo subtropical (Csa).
- Clima templado subhúmedo (Cw): También se conoce como clima tropical de altitud. Se caracteriza por inviernos secos y veranos lluviosos, en latitudes subtropicales y subecuatoriales, normalmente a una cierta altitud.
- Clima oceánico (Cf): Humedad y lluvias abundantes durante todo el año por la influencia marítima.
- Climas continentales (D): Son climas caracterizados por una gran amplitud térmica entre el verano y el invierno. El otoño y la primavera son más cortos y variables.
- Climas continentales de verano cálido (Dfa, Dwa, Dsa): Inviernos fríos y veranos cálidos o muy cálidos.
- Climas continentales de verano fresco (Dfb, Dwb, Dsb): Veranos más frescos que en el caso anterior.
- Climas continentales subárticos (Dfc, Dwc): Inviernos muy largos y fríos, con veranos cortos e incluso fríos.
- Climas continentales subárticos extremadamente fríos (Dfd, Dwd): Inviernos gélidos (los más fríos del hemisferio norte) y que duran hasta 9 meses, y veranos muy cortos.
- Climas polares (E): Se tienen en zonas con temperaturas muy frías durante todo el año y con escasas precipitaciones. Es el clima de las regiones polares y de las cimas de las mayores cordilleras del mundo.
- Tundra (Et): La temperatura media del mes más cálido es inferior a 10°C.
- Hielos perpetuos (Ef): Ningún mes tiene temperaturas medias positivas. No existe ningún tipo de vegetación.
- Clima de las tierras altas (Grupo H): Aunque no figuraba en la clasificación original, con los años se ha incorporado otro grupo, el clima de las tierras altas (Grupo E), para agrupar en una categoría a los climas de las zonas más elevadas de los principales sistemas montañosos del planeta (Andes, Himalaya o Rocosas).
El Cambio Climático
Se denomina cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. El cambio climático actual es antropogénico, fruto de actividades que alteran la composición habitual de la atmósfera global, y que provocan una intensificación del efecto invernadero, derivando en un aumento de la temperatura global (calentamiento global).
El clima está en continua evolución, en función de diversos factores. En este caso nos vamos a centrar en los factores externos, también conocido como forzamiento radiativo. Se entiende por forzamiento radiativo el cambio en los flujos radiativos (radiación solar y radiación terrestre) causados por cambios en procesos o en la composición química de la atmósfera que alteran el equilibrio energético del planeta. Un forzamiento radiativo positivo indica que la Tierra recibe más energía del Sol que la que emite al espacio, provocando un calentamiento del planeta.
La temperatura media del planeta ha ido aumentando de manera considerable desde la Revolución Industrial. Desde 1880 la temperatura media global ha aumentado cerca de 1°C. Además, dos terceras partes de este incremento se ha producido desde 1975.
El cambio climático supone el mayor reto al que se enfrenta la humanidad y su solución pasa por la acción conjunta de todos los agentes, llevando a cabo tanto acciones de mitigación como de adaptación.
Causas del Cambio Climático
- Gases de efecto invernadero: Estas sustancias permiten el paso de la radiación solar hacia la superficie, pero cuando ésta es devuelta hacia el exterior en forma de radiación infrarroja, la absorben y vuelve hacia la superficie y la atmósfera interior. Ello resulta en un incremento de la temperatura superficial respecto a la que habría en su ausencia. Debido a este efecto invernadero conducido por el hombre, desde que comenzó la era industrial, se calcula que la temperatura media del planeta ha aumentado en más de 1°C. Además, se observa una tendencia exponencial en el crecimiento en los últimos años, de forma que se espera que las temperatura continúe aumentando.
- Variabilidad solar: Los cambios cíclicos en la actividad solar provocan un calentamiento o enfriamiento del planeta en función de la cantidad de energía emitida hacia la Tierra.
- Variaciones orbitales: Las variaciones en la órbita terrestre alrededor del Sol provocan cambios cíclicos en la radiación solar que llega al planeta. Pueden alterar significativamente la distribución estacional y latitudinal de la radiación recibida. Son los llamados ciclos de Milankovitch, con escalas mileniales o superiores (hasta 100.000 años).
- Actividad volcánica: Las grandes erupciones volcánicas provocan un enfriamiento global, ya que emiten grandes cantidades de dióxido de azufre (SO2), cenizas y otros aerosoles a la estratosfera. Estas sustancias tienen la capacidad de reflejar la radiación solar, permitiendo un enfriamiento de la troposfera y la superficie.